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精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器應(yīng)用廣泛，如儀器儀表和測量、電力線繼電保護(hù)、過程控制、電機(jī)控制等。目前，SAR 型ADC 的分辨率可達(dá) 18 位甚至更高，采樣速率為數(shù)MSPS；Σ-Δ 型ADC 的分辨率則達(dá)到24 位甚至32 位，采樣速率為數(shù)百kSPS。為了充分利用高性能ADC 而不限制其能力，用戶在降低信號鏈噪聲方面（例如實(shí)現(xiàn)濾波器）面臨的困難越來越多。本文討論在ADC 信號鏈中實(shí)現(xiàn)模擬和數(shù)字濾波器以便達(dá)到最佳性能所涉及到的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)和考慮。如圖1 所示，數(shù)據(jù)采集信號鏈可以使用模擬或數(shù)字濾波技術(shù)，或兩者的結(jié)合。精密SAR 型和Σ-Δ 型ADC 一般在第一奈奎斯特區(qū)進(jìn)行采樣，因此，本文將著重討論低通濾波器。本文的意圖不是討論低通濾波器的具體設(shè)計(jì)技術(shù)，而是討論其在ADC 電路中的應(yīng)用。
理想濾波器和實(shí)際濾波器
理想低通濾波器應(yīng)當(dāng)具有很陡的過渡帶，其通帶應(yīng)具有出色的增益平坦度，如圖2 中的磚墻虛線所示。此外，阻帶衰減應(yīng)將任何殘余帶外信號降低至0。某些常用實(shí)際濾波器的響應(yīng)如圖2 中的彩色線條所示。如果通帶增益不平坦或有紋波，這種響應(yīng)可能會影響基頻信號。阻帶衰減不是無限的，會限制對帶外噪聲的篩選。過渡帶也可能沒有陡峭的滾降，導(dǎo)致對截止頻率周圍的噪聲衰減不佳。另外，所有非理想濾波器都會引入相位延遲或群延遲。
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